DE4132397C2

DE4132397C2 - Circuit arrangement for generating a reset pulse

Info

Publication number: DE4132397C2
Application number: DE19914132397
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Ing Riedel; Peter Dipl Ing Schoof
Original assignee: Riedel Manfred Dr-Ing 13053 Berlin De
Current assignee: Riedel Manfred Dr-Ing 13053 Berlin De
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: DE4132397A1

Abstract

The circuit has an input which receives a periodic signal during normal operation, and a charging circuit contg. a capacitor whose output is connected to the input of a pulse generator stage. The periodic signal maintain the capacitor at a certain charge level to prevent activation of the pulse generator. An additional reset key (T1) for the processor is integrated into the charging circuit (3), controlling the pulse generator. When the key is operated the state of charge of the capacitor (C1) is altered to corresp. to the absence of the monitoring signal. The charging circuit (R1,C1) may comprise a series or parallel RC configuration. USE/ADVANTAGE - Esp. for generating reset pulse on trigger signal failure. Simple design, highly reliable, enables both manual and automatic reset.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zur Erzeugung von Reset-Impulsen beim Vorhandensein einer Fehlfunktion oder eines unregelmäßigen Betriebsverhaltens in einem Rechnersystem, insbesondere einem Mikrorechner mit einge bauter Reset-Taste. The invention relates to a circuit arrangement in Preamble of claim 1 specified type for generation reset pulses in the presence of a malfunction or irregular operating behavior in one Computer system, in particular a microcomputer with Bauter reset button.

Schaltungsanordnungen zur Erzeugung von Reset-Impulsen (Rücksetzschaltungen) sind seit langem bekannt. Einerseits dienen sie dazu, um beim Anlegen der Spannungsversorgung an ein Rechnersystem den Mikroprozessor in einen definierten Ausgangszustand zu versetzen. Andererseits sind Rücksetzschaltungen vorgeschlagen worden, durch welche dann ein Reset-Impuls abgegeben wird, wenn das in einem Rechner abgelegte Programm nicht ordnungsgemäß abgearbeitet worden ist. Dazu werden durch das Rechner system kontinuierlich oder nach Abarbeitung bestimmter Programmteile Triggersignale erzeugt, die die Rücksetz schaltungen steuern und die Abgabe eines Reset-Impulses bewirken.Circuit arrangements for generating reset pulses (Reset circuits) have been known for a long time. On the one hand they serve to help when applying the voltage supply to a computer system into a microprocessor to define the defined initial state. On the other hand reset circuits have been proposed by which is then given a reset pulse when the in program stored on a computer is not working properly has been processed. This is done by the calculator system continuously or after processing certain Program parts generates trigger signals that reset control circuits and the delivery of a reset pulse cause.

Insbesondere zur Kontrolle des korrekten Programmablaufs eines Rechnersystems sind sogenannte Watchdog-Schaltungen bekannt, die durch das Rechnersystem ständig getriggert werden und bei Ausfall des Triggersignals oder bei Fehl triggerung einen Reset-Impuls abgeben. Hierdurch wird der Rechner auf den Programmstart zurückgesetzt.In particular, to check that the program is running correctly of a computer system are so-called watchdog circuits known, which is constantly triggered by the computer system and if the trigger signal fails or if there is a fault trigger a reset impulse. This will Computer reset to program start.

Zur Verbesserung von Rücksetzschaltungen ist aus der DE-OS 39 20 852 eine Lösung bekannt, bei der der gewünschte Reset-Impuls nur dann abgegeben wird, wenn neben einer Fehltriggerung oder vollständigem Ausfall des Trig gersignals ein zusätzliches Anforderungssignal vorhanden ist, das durch ein bestimmtes Ereignis ausgelöst wird. Dieses Anforderungssignal wird z. B. ausgelöst, wenn durch den Rechner eine aktive Programmbearbeitung erfolgt. Zur Abgabe der Reset-Impulse wird eine schaltungsmäßig aufwen dige Vergleichsschaltung, die mehrere, zu einem UND-Gatter verknüpfte Komperatoren aufweist, verwendet, deren Eingän ge jeweils über, aus Widerständen und Kondensatoren gebil deten, Kurzzeitspeicher mit den Triggersignalen bzw. mit dem entsprechenden Anforderungssignal versorgt werden.To improve reset circuits is from the DE-OS 39 20 852 known a solution in which the desired Reset pulse is only given when next to a false trigger or complete failure of the trig gersignals an additional request signal available that is triggered by a certain event. This request signal is, for. B. triggered when by active program processing takes place on the computer. For Delivery of the reset impulses is a circuit-wise end comparison circuit, the multiple, to an AND gate has linked comparators used, the inputs ge each over, from resistors and capacitors short-term memory with the trigger signals or with be supplied with the corresponding request signal.

Aus der DE-OS 34 21 584 ist eine Schaltungsanordnung für die Erzeugung von Rücksetz-Impulsen für Mikroprozessoren, die zur Steuerung von Systemen in Kraftfahrzeugen benutzt werden, bekannt. In dieser Lösung wird vorgeschlagen, zur Auslösung von Reset-Impulsen das Be- bzw. Entladen eines Kondensators über Widerstände zu nutzen.From DE-OS 34 21 584 is a circuit arrangement for the generation of reset pulses for microprocessors, used to control systems in motor vehicles become known. In this solution it is proposed to Triggering reset impulses loading or unloading a Use capacitor over resistors.

Der Nachteil vorgenannter Schaltungsanordnungen besteht darin, daß eine Integration einer manuellen Steuerung der Schaltungsanordnung ohne Beeinträchtigung der Gesamtfunk tion der Schaltung nicht oder nur bedingt möglich ist.The disadvantage of the aforementioned circuit arrangements is in that an integration of a manual control of the Circuit arrangement without affecting the overall radio tion of the circuit is not possible or only to a limited extent.

Des weiteren ist aus der DE-OS 37 14 630 eine Vorrichtung zur Überwachung elektronischer Geräte, insbesondere von Mikrorechnern bekannt, die eine Ladeschaltung und eine als steuerbaren Schwingkreis konzipierte Schwingschaltung auf weist. Die Ladeschaltung besteht aus einer Widerstands- Kondensator-Kombination, die durch die von dem zu über wachenden elektronischen Gerät abgegebenen Triggersignale entladbar ist und in Abhängigkeit des Ladezustands die Schwingschaltung steuert. Die Schwingschaltung erzeugt ein periodisches Rücksetzsignal, das auf einen Eingang des zu überwachenden elektronischen Geräts geschaltet wird. Die Schwingschaltung ist getrennt von der Ladeschaltung aus gebildet und besitzt eine zweite Widerstands-Kondensator- Kombination, mit der die Taktzeit der Schwingschaltung veränderbar ist. Furthermore, DE-OS 37 14 630 is a device for monitoring electronic devices, especially of Microcomputers known to have a charging circuit and a controllable resonant circuit designed resonant circuit points. The charging circuit consists of a resistor Capacitor combination by which of that too over guarding electronic device emitted trigger signals is unloadable and depending on the state of charge Vibration control controls. The oscillation circuit generates a periodic reset signal to an input of the monitoring electronic device is switched. The Vibration circuit is separate from the charging circuit formed and has a second resistance capacitor Combination with which the cycle time of the oscillating circuit is changeable.

Die als freilaufender Schwingkreis aufgebaute Schwing schaltung ist durch ein NICHT-UND-Gatter schaltbar, wobei der Schwellwert des Gatters auf einen bestimmten Ladungs zustand des Kondensator der Ladeschaltung festgelegt ist, deren Überschreiten den Schwingvorgang in der Schwing schaltung auslöst.The oscillation constructed as a free-running oscillating circuit circuit is switchable by a NAND gate, whereby the threshold of the gate on a given charge state of the capacitor of the charging circuit is fixed, whose exceeding the oscillation process in the oscillation circuit triggers.

Diese Vorrichtung besitzt zwar den Vorteil, daß sie an mehrere elektronische Geräte anpaßfähig ist, jedoch weist auch sie den entscheidenden Nachteil auf, daß aufgrund des relativ komplizierten schaltungstechnischen, grundsätzlich T-gliedartigen Aufbaus der in der Vorrichtung verwendeten Ladeschaltung eine manuelle Steuerung der Vorrichtung ohne wesentliche Funktionsbeeinträchtigung des Schaltungs systems nicht möglich ist.This device has the advantage that it is adaptable to multiple electronic devices, however, points they also have the crucial disadvantage that, due to the relatively complicated circuitry, basically T-link structure used in the device Charging circuit a manual control of the device without significant functional impairment of the circuit systems is not possible.

Aus der DE 35 16 900 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum sicheren Rücksetzen und Starten eines Mikroprozessors bekannt, bei der auch eine Taste zum manuellen Starten und Rücksetzen vorgesehen ist. Diese Schaltungsanordnung ist relativ aufwendig im Aufbau.DE 35 16 900 A1 describes a circuit arrangement for safe reset and start of a microprocessor known which also has a button for manual starting and Reset is provided. This circuit arrangement is relatively complex to build.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die sich durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auszeichnet.The invention is therefore based on the object Circuit arrangement of the type mentioned create that through a simple and inexpensive Structure distinguished.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the Claim 1 solved.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei Ladeschaltungen, die Kondensatoren enthalten, deren Lade zustand zum Umschalten einer, Reset-Impulse erzeugenden, Schaltung vom inaktiven in den aktiven Zustand ausgenutzt werden soll, auf vorteilhafte Weise schaltungstechnische Vereinfachungen erzielen lassen, wenn als Kriterium für das Umschalten der Impulserzeugerschaltung vom passiven in den aktiven Zustand der Entladezustand für den entspre chenden Kondensator der Ladeschaltung gewählt wird.The invention is based on the knowledge that Charging circuits that contain capacitors, their charging state for switching a, generating reset pulses, Switched from inactive to active state should be in an advantageous manner circuitry Simplifications can be achieved if as a criterion for switching the pulse generator circuit from passive to the active state of the discharge state for the corre sponding The capacitor of the charging circuit is selected.

Erfindungsgemäß ist eine Reset-Taste für den Prozessor des Rechnersystems in die die Impulserzeugerschaltung steuern de Ladeschaltung derart einbezogen, daß im Falle ihrer Be tätigung den elektrischen Ladezustand des Kondensators der Ladeschaltung derart verändert, daß dieser einem solchen Zustand entspricht, den der Kondensator annehmen würde, wenn die, einen normalen Betriebszustand des Rechner- Systems anzeigenden Kontrollsignale ausbleiben. Bei vor handenen Kontrollsignalen ist der Ladezustand des Konden sators der Ladeschaltung auf einem solchen Pegel, daß eine Aktivierung der Impulserzeugerschaltung verhindert ist.According to the invention is a reset button for the processor of the Computer system in which control the pulse generator circuit de Charging circuit included in such a way that in the case of their loading actuation of the electrical charge of the capacitor Charging circuit changed so that this one Corresponds to the state that the capacitor would assume, if the, a normal operating state of the computer Control signals indicating the system fail to appear. At before control signals are the state of charge of the condensate sators of the charging circuit at such a level that a Activation of the pulse generator circuit is prevented.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht deshalb die Ladeschaltung aus einer Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes mit gemeinsamem Masseanschluß. Bei dieser Anordnung ist der Kondensator auf einfache Weise durch ein, von einem Rechner-System, das einem Reset-Impuls versorgt werden soll, an die Ladeschaltung abgegebenen, periodischen Kontrollsignal auf einen bestimmten Spannungswert aufladbar. Diese Konden satorspannung ist zur Sperrung der Impulserzeugerschaltung ausnutzbar. Fällt aufgrund einer Störung im Rechner-System das periodisch vom Rechner abgegebene Kontrollsignal aus, kann sich der Kondensator der Ladeschaltung über den ihm parallelgeschalteten Widerstand problemlos entladen. Bei Erreichen der Kondensatorspannung Null wird die Impulserzeugerschaltung zur Abgabe des erforderlichen Reset-Impulses aktiviert.According to the preferred embodiment of the invention therefore the charging circuit from a parallel circuit a capacitor and a resistor with common Ground connection. With this arrangement, the capacitor is in a simple way by a, from a computer system, which is to be supplied with a reset pulse to which Charged circuit, periodic control signal a certain voltage value can be charged. These condens Sator voltage is used to block the pulse generator circuit exploitable. Falls due to a malfunction in the computer system the control signal issued periodically by the computer, can the capacitor of the charging circuit over it Discharge parallel resistor easily. When the capacitor voltage reaches zero, the Pulse generator circuit to deliver the required Reset pulse activated.

Um entsprechend der Aufgabe der Erfindung im Bedarfsfall die Erzeugung der Reset-Impulse auch manuell auslösen zu können, wird erfindungsgemäß die im Rechnersystem vorhan dene Reset-Taste in die Ladeschaltung schaltungstechnisch einbezogen. Sie ist als kontaktschließendes Bauelement parallel zu den in Parallelschaltung angeordneten Konden sator und Widerstand der Ladeschaltung geschaltet.To according to the object of the invention if necessary also trigger the generation of the reset pulses manually can, according to the invention, the existing in the computer system the reset button in the charging circuit involved. It is a contact-closing component parallel to the condensers arranged in parallel sator and resistor of the charging circuit switched.

Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch Betä tigen der Reset-Taste den Kondensator der Ladeschaltung zu entladen und damit die Impulserzeugerschaltung zur Abgabe der Reset-Impulse zu aktivieren. Die vorgenannte Anordnung der Reset-Taste innerhalb der Ladeschaltung besitzt weiterhin den Vorteil, daß eine Abgabe von Reset-Impulsen unabhängig von dem aktuellen Betriebszustand des Rechner- Systems ausgelöst und damit ein Rücksetzen des Rechners erfolgen kann.This makes it possible in an advantageous manner by Betä the capacitor of the charging circuit discharged and thus the pulse generator circuit for delivery to activate the reset pulses. The above arrangement the reset button within the charging circuit furthermore the advantage that a delivery of reset pulses regardless of the current operating state of the computer System triggered and thus a reset of the computer can be done.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Advantageous developments of the invention are in the Un claims are identified below along with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. It demonstrate:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schal tungsanordnung zur Erzeugung eines Reset-Impulses sowie Fig. 1 is a block diagram of the circuit arrangement according to the invention for generating a reset pulse and

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltung des in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbildes. Fig. 2 shows a preferred embodiment of the circuit of the block diagram shown in Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt ein Rechner-System 1, das einen Ausgang A, an dem bei ord nungsgemäßer Funktion des Rechner-Systems ein periodisch wiederkehrende Signalanteile enthaltendes Kontrollsignal ansteht und einen Eingang E, auf den im gegebenen Fall die erforderlichen Reset-Impulse geschaltet werden, aufweist. Die Schaltungsanordnung besteht aus der Reihenschaltung einer Anpaßschaltung 2, einer Ladeschaltung 3 und einer Schwingschaltung 4, wobei der Eingang der Anpaßschaltung 2 mit dem Ausgang A und der Ausgang der Impulserzeuger schaltung 4 mit dem Eingang E des Rechner-Systems verbun den sind.The block diagram shown in FIG. 1 shows a computer system 1 which has an output A, at which, when the computer system is functioning properly, a control signal containing periodically repeating signal components is present and an input E to which the required reset in the given case Are switched pulses. The circuit arrangement consists of the series connection of a matching circuit 2 , a charging circuit 3 and an oscillating circuit 4 , the input of the matching circuit 2 having the output A and the output of the pulse generator circuit 4 being connected to the input E of the computer system.

Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht die Anpaßschaltung 2 aus einem Triggergatter TR1 und einem, einen Kondensator C2 und die Dioden D2 und D3 aufweisenden, Gleichrichter. Das Triggergatter TR1 arbeitet als Impulsformer, das das vom Rechner-System abgegebene, beliebig konfigurierte, periodisch wiederkehrende Signalanteile enthaltende Kontrollsignal in eine Rechteck-Impulsfolge umwandelt. Durch den Kondensator C2 wird der Gleichspannungsanteil der Rechteck-Impulsfolge abgetrennt. Der entsprechende Wechselspannungsanteil wird durch die Diodenkombination D2, D3 gleichgerichtet und an die Ladeschaltung 3 weiterge geben.As shown in FIG. 2, the matching circuit 2 consists of a trigger gate TR1 and a rectifier having a capacitor C2 and the diodes D2 and D3. The trigger gate TR1 works as a pulse shaper which converts the control signal, which is output by the computer system and is configured as desired and contains periodically recurring signal components, into a rectangular pulse train. The DC component of the rectangular pulse train is separated by the capacitor C2. The corresponding AC voltage component is rectified by the diode combination D2, D3 and passed on to the charging circuit 3 .

Die Ladeschaltung 3 wird aus der Parallelschaltung eines Widerstandes R1 und eines Ladekondensators C1 gebildet. The charging circuit 3 is formed from the parallel connection of a resistor R1 and a charging capacitor C1.

Bei bestimmungsgemäßer Funktionsweise des Rechner-Systems 1 wird der Ladekondensator C1 durch den im Gleichrichter teil der Anpaßschaltung 2 aufbereiteten, von dem Kontrollsignal des Rechner-Systems abgeleiteten Rechteck- Impulsfolge auf einen bestimmten Spannungswert aufgeladen. Fällt das periodische Kontrollsignal aufgrund einer Fehlfunktion innerhalb des Rechner-Systems 1 aus, so entlädt sich der Ladekondensator C1 über den Widerstand R1 in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten T=C1×R1 inner halb kurzer Zeit vollständig. Dieser Entladezustand des Ladekondensators C1 wird als Schaltkriterium für das In betriebsetzen der Impulserzeugerschaltung 4 benutzt, durch welche die erforderlichen Reset-Impulse erzeugt werden.When the computer system 1 functions as intended, the charging capacitor C1 is charged to a specific voltage value by the square-wave pulse sequence, which is processed in the rectifier part of the adapter circuit 2 and is derived from the control signal of the computer system. If the periodic control signal fails due to a malfunction within the computer system 1 , the charging capacitor C1 discharges completely via the resistor R1 as a function of the time constant T = C1 × R1 within a short time. This discharge state of the charging capacitor C1 is used as a switching criterion for putting the pulse generator circuit 4 into operation, by means of which the required reset pulses are generated.

Durch das Einbeziehen der im Rechner-System 1 vor handenen Reset-Taste T1 in die Ladeschaltung 3 in Form einer Parallelschaltung des Schließkontaktes der Reset- Taste T1 zum Ladekondensator C1 kann der Entladezustand des Ladekondensators C1 auch auf einfache Weise manuell erzeugt werden. Diese Form der Schaltung besitzt auch den besonderen Vorteil, daß die Erzeugung eines Reset-Impulses manuell auch dann ausgelöst werden kann, wenn aufgrund eines vom Rechner-System abgegebenen periodisch wiederkehrende Signalanteile enthaltenden Kontrollsignals die automatische Erzeugung eines Reset-Impulses noch nicht wirksam werden würde.By including the reset button T1 present in the computer system 1 in the charging circuit 3 in the form of a parallel connection of the make contact of the reset button T1 to the charging capacitor C1, the discharge state of the charging capacitor C1 can also be generated manually in a simple manner. This form of circuit also has the particular advantage that the generation of a reset pulse can be triggered manually even if the automatic generation of a reset pulse would not yet take effect due to a control signal containing periodic signals from the computer system.

Die Impulserzeugerschaltung 4 besteht aus einem monostabi len Multivibrator, dessen Eingangsgatter TR2 einen, durch den Ladungszustand des Ladekondensators C1 schaltbaren, Komparator aufweist. Die Ausgangsimpulse des Multivibra tors sind in weiten Grenzen hinsichtlich Tastverhältnis und Frequenz variabel und werden nach Passieren eines als Impulsformer arbeitenden Triggergatters TR3 auf den Reset- Eingang E des Rechner-Systems gegeben.The pulse generator circuit 4 consists of a monostable len multivibrator, the input gate TR2 of which has a comparator which can be switched by the state of charge of the charging capacitor C1. The output pulses of the multivibra are variable in terms of duty cycle and frequency and are passed to the reset input E of the computer system after passing through a trigger gate TR3 working as a pulse shaper.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not restricted in its implementation to the preferred embodiment given above game. Rather, a number of variants are conceivable which of the solution shown also in principle makes use of different types.

Claims

1. Circuit for generating a reset pulse for the processor of a computer system, in particular in the event of a malfunction, with an input connected to
a control signal containing a periodically recurring signal component for the proper functioning of the output of the computer system, and a
with a capacitor having a charging circuit, the output of which is connected to the input of a pulse generator circuit, the periodically recurring signal components of the control signal keeping the state of charge of the capacitor at such a level that activation of the pulse generator circuit is prevented, and
an additional reset button (T1) for the processor,
characterized in that the reset button (T1) is included in the charging circuit ( 3 ) controlling the pulse generator circuit in such a way that when actuated it changes the electrical state of the capacitor (C1) of the charging circuit ( 3 ) in such a way that this state prevents the absence of the periodically recurring portions of the control signal.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the charging circuit ( 3 ) consists of a parallel or series circuit of a resistor (R1) and a capacitor (C1).

3. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the reset button (T1) the capacitor (C1) of the charging circuit ( 3 ) is connected in parallel, so that it is short-circuited when the reset button is pressed and thereby discharged.

4. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the Entladezu state of the capacitor (C1) serves as a criterion for activating the pulse generator circuit ( 4 ).

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the pulse generator circuit ( 4 ) is designed as a monostable multivibrator which has a predetermined pulse duration.

6. Circuit arrangement according to claim 3, characterized characterized as a reset button (T1) a mechanically actuated, having a make contact tigbaren component is used.